Как мы страдаем от ржавчины

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 13 Мая 2025

Работая в сфере металлопроката, мы постоянно сталкиваемся с ржавчиной— это наш постоянный вызов. Нам отлично известно, как пагубно воздействие коррозии. В этой статье мы подробно обсудим этот вопрос, ее проявления и масштабы.

Влияние и последствия

Многие из нас видели эти характерные оранжево-коричневые или желтые следы ржавчины на металл. Экономические потери от этого явления колоссальны. В таких странах, как США и Германия, убытки от коррозии и затраты на ее предотвращение оцениваются в размере около 3% от ВВП. Общие потери металла, включая те, которые произошли из-за повреждения конструкций и оборудования, достигают 20% от всего объема годового производства стали. В России конкретные данные по потерям от коррозии пока не установлены.

Известно, что разрушение металлических конструкций из-за ржавчины стало причиной обрушения нескольких мостов в США, что привело к трагическим последствиям с человеческими жертвами. Немаловажное значение имеет и экологический ущерб: утечка газа и нефти в результате повреждения труб приводит к загрязнению природы.

Борьба с коррозией стала важной задачей для промышленности и научного сообщества. Разрабатываются новые материалы, устойчивые к коррозии, а также применяются инновационные методы защиты существующих конструкций. Среди них можно выделить использование покрытий на основе полимеров, антикоррозийных красок и различных ингибиторов коррозии, которые замедляют или полностью останавливают процесс ржавления.

Для повышения долговечности металлических конструкций применяются также катодная и анодная защита. Эти методы позволяют существенно снизить скорость коррозийных процессов и тем самым продлить срок службы оборудования и инфраструктуры.

Повышение осведомленности и обучение специалистов по вопросам коррозии остаются ключевыми мерами для снижения экономических и экологических потерь. Привлечение внимания к этой проблеме на государственном уровне и поддержка научных исследований могут сыграть значительную роль в разработке более эффективных решений для борьбы с коррозией.

Разновидности коррозии и их происхождение

Прежде чем перейти к вопросам коррозии стали, коротко отметим и другие ее виды.

Подверженность коррозии характерна не только для металлов, но и для неметаллических материалов, в этом случае говорят о "старении". Старению могут подвергаться пластики, резины и другие материалы. Для бетонных и железобетонных конструкций применим термин "усталость", указывающий на их постепенное разрушение под воздействием химических и физических факторов. Металлические сплавы, такие как медь, алюминий и цинк, также подвержены коррозии, в процессе которой на их поверхности образуется защитная оксидная пленка, замедляющая дальнейшее разрушение. Например, патина на меди придает ей особый эстетический вид.

Драгоценные металлы имеют высокую стойкость к коррозийным процессам, что делает их не только ценными для ювелиров, но и необходимыми в технологиях. Золото и серебро широко используются для защиты чувствительных электронных компонентов, а платина нашла применение в космической индустрии.

Коррозия на металле может возникать локально, затрагивая определенные участки поверхности (местная коррозия), распространяться равномерно по всей площади (равномерная коррозия), либо разрушать металл в местах границ зерен (межкристаллитная коррозия). Высокая температура ещё больше усиливает эти процессы.

Методы защиты металлических конструкций от коррозии

Существует множество способов предотвратить воздействие коррозии на металлические конструкции. Вот некоторые из них:

• Покрытия и краски: Нанесение защитных покрытий и красок на металлические поверхности может значительно замедлить процессы коррозии. Такое покрытие образует барьер, предотвращающий контакт металла с влажностью и кислородом. Эффективным вариантом является использование красок с антикоррозионной основой.
• Гальванизация: Метод, при котором на металл наносится слой цинка. Цинк является анодом в электрохимической ячейке и предотвращает коррозию железа. Даже если поверхность покроется трещинами, цинк будет продолжать защищать стальную основу.
• Катодная защита: Включает в себя использование жертвенных анодов, изготовленных из более активных металлов, таких как магний, алюминий или цинк. Эти аноды жертвуют собой, предотвращая тем самым коррозию более ценных конструкций железа или стали.
• Использование ингибиторов: Химические вещества, добавляемые в окружающую среду или в структуру материалов. Они замедляют или предотвращают процессы коррозии. Чаще всего применяются в водных системах и нефтехимической промышленности.

Способы удаления ржавчины

Если ржавчина уже образовалась, её можно удалить несколькими способами:

• Механическая обработка: Использование абразивных материалов или инструментов для физического удаления ржавчины. Примеры включают шлифовку, пескоструйную обработку и ручную чистку металлическими щетками.
• Химическая обработка: Применение кислот, таких как фосфорная или соляная, для растворения и удаления ржавчины. Также эффективны специализированные составы для удаления ржавчины, которые легко найти в продаже.
• Электролитическая обработка: Использование электричества для восстановления чистого металла и удаления оксидного слоя. Процесс включает в себя погружение ржавого объекта в электролит и подачу тока.

Правильная комбинация методов профилактики и устранения последствий коррозии поможет значительно продлить срок службы металлических конструкций и сэкономить на их ремонте и замене.

Экономическое влияние коррозии на промышленность

Коррозия представляет собой значительный экономический вызов для промышленности, влияя на различные отрасли от производства до транспортировки. Разрушение оборудования и конструкций приводит к значительным затратам на ремонт и замену, что увеличивает производственные издержки.

Помимо непосредственных убытков, коррозия вызывает простои в производстве. Остановка производственных линий для обслуживания и ремонта снижает производительность и может негативно сказаться на конкурентоспособности предприятия. В масштабах крупных корпораций это приводит к многомиллионным потерям.

Также необходимо учитывать затраты на профилактические меры. Инвестиции в антикоррозионные покрытия, специальные сплавы и системы мониторинга потребуют дополнительных вложений, которые, тем не менее, оправданы в долгосрочной перспективе, снижая вероятность аварий и связанных с ними расходов.

Эффективные стратегии управления коррозией становятся важной частью долгосрочного планирования в промышленности. Это не только уменьшает финансовые риски, но и способствует повышению безопасности и надежности промышленных объектов.